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区别于普通铸造方法的精密铸造工艺——铁型覆砂

2015-11-21 10:49:28      点击:

         铁型覆砂铸造采用金属模型——铸铁模型以及与铸件外形近形的铸铁型腔作为砂箱铁型,近形的铁型上覆盖一层6~10㎜的覆膜砂砂胎形成铸型用于浇注成铸件——此即铁型覆砂铸造。由于铁模覆砂铸型刚度好且覆砂层比较薄,铸件冷却速度快,砂子粒度细,因此可显著提高铸件的尺寸精度、致密性、表面质量、晶粒的细化程度和球化率,同时可实现无冒口铸造。


         铁型覆砂铸造具有砂型铸造的特点,即有一刚性砂型外壳,使得砂型整体强度高、不变形,其适应性广泛,铸件易脱模,并且定位可靠,精度高。铁型覆砂精密铸造具有覆膜砂壳型铸造的特点,造型方便、快捷、不论什么铸件砂型,二、三分钟之内便可造型完毕,型砂密度、铸型表面硬度等通过设备保证,永远一致,并且不需要涂刷任何涂料。既得到了光洁的铸件,又提高了铸件的形状和尺寸精度。 铁型覆砂精密铸造还具有金属型铸造的特点,铁的铸型在金属液结晶过程中有明显的冷激作用,可使铸件晶粒度细化,从而提高了铸件的综合强度,同时又由于有砂胎的存在避免了金属型铸造的短处,铸件不会产生白口,对铸铁件而言,可铸态生产各种材质,无需热处理。由铁型和薄的砂胎组成的铸型锁紧后刚度高、变形小、冷却快,得到的铸件尺寸精度高、加工余量小、组织致密,特别适合球墨铸铁的生产,在生产球墨铸铁时能利用球墨铸铁的石墨化膨胀对铸件进行自补缩――实现球墨铸铁的少、无冒口铸造,得到优质铸件;因为铁型冷却快,对生产高牌号的珠光体基体的盘类、杆类、轴类铸件尤其有利。一般情况下铁型覆砂生产的铸件硬度比普通铸造方法生产的铸件要高20个HB单位左右。利用铸件浇注后铁型的余热进行再循环生产的覆膜砂固化, 不只减少了用电,而且铸造过程呈现封闭式循环生产状态,生产占用面积很小(例如,一小时熔炼一吨铁(钢)水时,造型浇注面积有二、三百平方米就足够了),不需要砂处理设备,投资少、见效快。由于铁模的激冷,使得型砂不会被过烧,不但型砂可以重复使用,而且因为浇注过程的焙烧,从而使得型砂(石英砂)发生相变,砂子的热膨胀系数由15减至5。所以,生产过程中产生的旧砂还可以再生回用,符合发展循环经济。铁型覆砂铸造特别适合批量大的中、小铸件的生产,若换装少时其综合废品率可以降到3%左右。铁型覆砂的铁型使用寿命可达万次以上,但长期反复的热胀冷缩和铸造环境影响下,需要增加维护保养。


         相比于铁型覆砂的各种有点,其缺点和局限性也是很明显的。铁型覆砂精密铸造的工装造价较高,且修改比较困难。因此该工艺的设计要求一次成功。铁型覆砂铸造由于每种铸件都需要不同的铁型和模型,因此用砂量很少,生产成本很低。但对于铸件品种很多的铸造车间,则铁型的管理、保存就很麻烦。目前铁型覆砂铸造的机械化和自动化水平尚不高。铁型覆砂生产时其砂型采用热芯盒方法热固化,需要一定的温度和时间,这影响了铁型覆砂的生产效率,对大批量产品的生产不太适合;铁型覆砂的造型机可以说就是一个热芯盒射芯机,所以对生产大件、复杂件也不适合。


         这些都是铁型覆砂的缺点和局限性,如果能够完美的解决这些问题,铁型覆砂工艺的应用将会更加广泛。